O atraso na resposta lenta do oceano à remoção de dióxido de carbono causa mudanças assimétricas nas chuvas tropicais
Evolução da média global e padrões de mudança na temperatura da superfície e precipitação durante o CO2 períodos de aceleração e desaceleração. (a) A média de 21 anos de CO atmosférico2 concentração (verde) e as mudanças médias anuais na temperatura média global da superfície (vermelho) e precipitação (azul) no CO2 experimento de aceleração/desaceleração. A linha vertical tracejada indica o ano 140, quando o CO2 picos de concentração. As duas faixas cinzas cobrindo os anos 62–81 e 237–256 denotam as duas fatias de tempo representativas do aquecimento global médio de 2°C durante a aceleração e a desaceleração. Mudanças na precipitação tropical (b, c) e os componentes termodinâmicos (d, e) e dinâmicos (f, g) nas fatias de tempo de aquecimento de 2 °C durante CO2 aceleração (b, d, f) e desaceleração (c, e, g). Os contornos em (b) representam a climatologia da chuva tropical no piControl (intervalo:2 mm d
−1
). Os coeficientes de correlação espacial entre a soma dos componentes termodinâmicos e dinâmicos e as mudanças de chuva tropical são mostrados nos cantos superiores direito de (b) e (c). O pontilhado em (b–g) indica que pelo menos cinco dos seis modelos concordam com o sinal da média multimodelo. Crédito:Science China Press
O uso de combustíveis fósseis causa grandes quantidades de dióxido de carbono (CO
2 ) a ser emitido, que é um dos principais gases de efeito estufa responsáveis pelo aquecimento global. O clima muda sob o aumento do CO
2 forçamento radiativo (chamado "CO
2 ramp-up") foram amplamente projetados usando experimentos numéricos. Para um mundo neutro em carbono, mais estudos começaram a se concentrar nas respostas climáticas regionais sob CO
2 forçando de um alto CO
2 concentração ao nível pré-industrial (chamado "CO
2 desaceleração").
Um novo estudo, publicado na revista
Science Bulletin , mostra que as mudanças nas chuvas tropicais — um dos indicadores mais importantes para as mudanças climáticas globais — são assimétricas no mesmo nível de aquecimento (como 2°C) durante o CO
2 subida e descida. A variação espacial da mudança de chuva tropical é mais forte durante CO
2 ramp-down do que ramp-up, aumentando sobre o Pacífico equatorial com uma extensão para o sul, mas diminuindo sobre a zona de convergência intertropical do Pacífico e a zona de convergência do Pacífico Sul. Este estudo é baseado em um CO
2 idealizado cenário de aceleração/desaceleração, no qual o CO
2 aumenta continuamente a 1% ao ano
−1
do nível pré-industrial para um nível quadruplicado durante o ramp-up, seguido pelo ramp-down na mesma taxa de 1% ao ano
−1
atingir o nível pré-industrial.
Usando um método de decomposição do balanço de umidade, os pesquisadores demonstram que essa mudança assimétrica na precipitação tropical se deve principalmente à mudança na circulação tropical, que está mais intimamente relacionada à mudança local da temperatura da superfície do mar (SST).
Padrão de mudanças de TSM tropical e a decomposição da escala de tempo. Mudanças na SST tropical em fatias de tempo de aquecimento de 2 °C durante CO2 aumento (a) e redução (b). As mudanças normalizadas rápidas (c) e lentas (d) na TSM tropical. (e, f) Como em (c, d), mas com a média tropical (mostrada no canto superior direito) removida. (g) A contribuição média de 21 anos consecutivos das respostas rápidas (Ft; azul) e lentas (St; vermelho) no CO2 experimento de aceleração/desaceleração. Sua soma (roxo) é mostrada para comparar com o aquecimento global médio total (preto). Crédito:Science China Press
"Os processos de várias escalas de tempo podem ficar emaranhados durante o CO
2 cenário de aceleração/desaceleração, formando um padrão complexo de evolução temporal de mudanças de chuvas tropicais", explica o autor correspondente, Dr. Ping Huang, professor do Instituto de Física Atmosférica da Academia Chinesa de Ciências. respostas SST dependentes durante os dois períodos são um híbrido de respostas em diferentes escalas de tempo."
Os pesquisadores aplicam um método de decomposição de escala de tempo à resposta climática (desenvolvido em estudos anteriores para entender as evoluções emaranhadas de respostas em diferentes escalas de tempo) para separar os impactos das respostas de SST em diferentes escalas de tempo na mudança de chuva tropical. Uma resposta SST rápida e uma lenta baseada em processos em diferentes escalas de tempo são definidas para serem avaliadas em termos de suas contribuições e impactos variáveis no tempo sob o CO
2 cenário de aceleração/desaceleração.
Os resultados mostram que o impacto da resposta SST rápida na mudança de chuva tropical é muito mais fraco do que o da resposta SST lenta durante CO
2 desaceleração, e sua contribuição também é muito menor. A resposta lenta da TSM pode induzir uma mudança mais forte nas chuvas tropicais devido a um padrão de aquecimento semelhante ao El Niño sobre o Pacífico leste equatorial. Um aquecimento subterrâneo mais forte durante o CO
2 O período de desaceleração suprime o efeito do termostato dinâmico do oceano, levando ao padrão de aquecimento semelhante ao El Niño.
"Nossos resultados indicam que o retorno do aumento da temperatura média global abaixo de uma determinada meta, como 2°C, removendo CO
2 , pode falhar em restaurar a distribuição de convecção tropical, com efeitos potencialmente devastadores no clima em todo o mundo", conclui o primeiro autor, Dr. Shijie Zhou, pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Física Atmosférica da Academia Chinesa de Ciências.
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